杨生龙
青海海湖水泥制品有限公司商品混凝土分公司 青海省西宁市 810000
摘要：目前，国内钢筋混凝土结构桥梁的耐久性相对较差，作为混凝土桥梁建设的重要指标之一的桥梁耐久性，直接关系到桥梁后期的运营寿命。本文基于钢筋混凝土桥梁结构的耐久性发展分析，结合造成桥梁耐久性差的施工因素，阐述了具体的桥梁耐久性提升措施；通过具体桥梁案例，对如何在桥梁施工过程中提升桥梁耐久性进行了详细的探究说明。
关键词：钢筋混凝土；桥梁耐久性设计；方法
1钢筋混凝土桥梁结构的耐久性分析及其重要性
随着科学技术的发展，钢筋、混凝土材料也得到了快速发展。钢筋混凝土结构的建筑发展历史远低于木质结构和钢制结构的建筑。19世纪中期，随着钢筋和混凝土材料的发展，钢筋混凝土结构也迅速发展起来；到了19世纪下半叶，法国设计建筑了第一座钢筋混凝土结构桥梁，随之越来越多的钢筋混凝土结构桥梁逐渐问世，呈现在人们的视野范围内。据科学数据调研发现，截止到2007年底世界上钢筋混凝土桥梁总数超过57万座，桥梁建设已慢慢演变为基础设施工程建设的重要环节。由美国土木工程师学会2003年底发布的混凝土桥梁相关研究报告可以发现，世界上有1/4的钢筋混凝土桥梁耐久性不达标，严重影响了桥梁的后期运营寿命。国内外相关工程研究人员对不同桥梁的耐久性进行比较分析发现，桥梁结构的构件损坏均由桥梁耐久性差引起。通过对近些年钢筋混凝土桥梁事故原因分析，钢筋腐蚀、结构机械磨损、桥梁冻融循环及混凝土碳化均是导致桥梁事故的主要原因，而引起这些桥梁故障的最终因素是桥梁耐久性差。
2影响混凝土桥梁耐久性的因素
2.1钢筋的锈蚀
混凝土钢筋的锈蚀是非常严重的，钢筋锈蚀会引起一系列恶劣的影响，当发生钢筋锈蚀后，会直接或间接的影响到钢筋混凝土的构件结构的工作性能，其表现为混凝土开裂（减小有效工作面积）、锈蚀钢筋塑性性能与强度降低。锈蚀钢筋与混凝土之间粘结力的增强与减弱有一个临界的值（约为1%），当锈蚀质量在这个数值之下时粘结力就会增加，反之则减小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当钢筋的锈蚀情况十分严重时，混凝土桥依旧能够承受一部分的活载，这就是钢筋与混凝土间粘结力的作用，这种粘结力能够在锈蚀十分严重的情况下依然工作。导致钢筋混凝土结构性能下降的因素有很多，其中一种就是粘结力的下降。
2.2混凝土的碳化
若发生混凝土碳化会产生非常严重的结果，具体表现为降低混凝土的PH值，间接的破坏钢筋表面的氧化铁薄膜，还会使钢筋上的裂纹与混凝土发生崩裂，后果十分严重。碳化导致的崩裂的发生主要集中在碳化的传播期。混凝土的碳化程度受到水灰比的直接影响，水灰比越大，碳化速度自然会越快。若想减小混凝土的碳化程度，可以通过混凝土的密实度与抗渗性，并且增加水泥在单位混凝土中的用量来进行改善。
2.3气候因素
外部的环境因素会对混凝土产生极大的影响，当温度过低时，水结成冰，就会使体积增大，孔隙间的体积也会相应的增加。当温度升高导致冰融化时孔避就会产生对应的力，这样重复几次之后，混凝土就会产生微小的裂缝，不断的冻结、融化之后，混凝土就会崩裂。混凝土的抗渗性受到其密实性的影响，若密实性差最终就会加速混凝土结构的破坏。
3提高混凝土桥梁耐久性的对策
3.1增加钢筋保护层厚度
由于钢筋发生锈蚀需要水和氧气的共同作用，因此，在进行桥梁建设时，可以通过加强混凝土的密实性、增加钢筋混凝土保护层的厚度，使氧气、水分等难以对钢筋产生化学作用，以此提高桥梁的耐久性。事实证明，钢筋混凝土保护层厚度越大，水、氧气等具有腐蚀性的介质侵入混凝土的速度越慢，因此，合理增加钢筋保护层的厚度，是提升桥梁耐久性的最佳手段，并且这种方式并不会带来较大幅度的成本增长。有专家对此做过计算，如果将我国钢筋混凝土保护层的最小厚度提高到欧美国家的建设标准，那么，建设桥梁时，每平方米增加的成本不足百元，但桥梁的使用寿命会成倍增加。
3.2采用高性能混凝土
除了增加钢筋保护层的厚度，提高混凝土的密实度，提高混凝土的性能也是防止钢筋腐蚀，增强桥梁耐久性的有效方式。通常来讲，混凝土的密度越高，其抗压强度越高。因此，在保证性能的前提下，应将水灰比尽可能地降低，这样不但能有效地增强混凝土的抗压强度，还会延缓腐蚀性物质的入侵，使桥梁结构不容易发生病害。
3.3防止混凝土发生龟裂
对于湿度较小、较干燥的地区，即便混凝土桥梁发生了一些小面积的龟裂，也不会对其整体耐久性产生太大的影响。但相对于气候比较潮湿的南部沿海地区，一旦氧气、水分、二氧化碳等化学成分通过裂缝渗入桥梁内部，会使混凝土腐蚀剥落的速度加快。此外，沿海地区空气中含有大量盐分，盐分一旦渗入混凝土，会使钢筋发生锈蚀，严重影响桥梁的使用性能和寿命。因此，必须在施工和设计环节采取有效的措施防止混凝土龟裂影响桥梁耐久性，如选择性能良好的混凝土材料，保证钢筋表面钝态保护膜完整等。
3.4保证桥梁设计结构合理
混凝土的特性、钢筋保护层的厚度等都会直接影响桥梁的耐久性。除此之外，设计施工过程中能否保证桥梁结构合理，也是保证耐久性的关键因素。因此，在设计施工过程中，应借鉴发达国家的先进经验，综合考虑本国实际情况，不断优化和改进桥梁设计结构，增加钢筋混凝土保护层厚度；加强桥面的排水和防水层设计，避免水分积蓄渗入，造成钢筋腐蚀；结合工程地质材料，严格按照相关规定标准化施工，确保工程质量。
3.5定期对混凝土桥梁进行检修
在桥梁的设计阶段，应制定合理的检修和养护方案，以保证桥梁的稳定性和可靠性。除此之外，桥梁建设完成投入使用后，应委托具有较高资质的单位对其进行定期检查和养护，一旦发现影响混凝土桥梁耐久性的问题，要及时修护，以保证桥梁的使用寿命。
4结语
综上所述，在进行桥梁结构设计初期，就需要结合桥梁所处地理位置、周围环境及实际运行环境对桥梁结构的耐久性进行合理设计。对于建设施工过程中可能影响桥梁耐久性的隐患因素采取合理的预防措施，力求在设计初期就能考虑到所有可能出现的问题。
参考文献
[1]周浩，刘勇志.钢筋混凝土桥梁耐久性设计方法[J].工程建设与设计，2016（13）：124-125+128.
[2]郭高洁.钢筋混凝土桥梁结构耐久性设计方法研究[J].四川建材，2016，42（04）：180-181.
论文作者:杨生龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/7
标签：桥梁论文; 混凝土论文; 耐久性论文; 钢筋论文; 钢筋混凝土论文; 锈蚀论文; 保护层论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;